DE2847051A1

DE2847051A1 - DRIVE MECHANISM FOR THE CAMSHAFT OF A BRUSH PRODUCTION MACHINE

Info

Publication number: DE2847051A1
Application number: DE19782847051
Authority: DE
Inventors: Leonel Boucherie
Original assignee: GB Boucherie NV
Current assignee: GB Boucherie NV
Priority date: 1978-10-28
Filing date: 1978-10-28
Publication date: 1980-05-08
Also published as: IT1124673B; IT7926827A0; SE7908688L; GB2033047A; FR2439562A1

Description

FIRMA G.B. BOUCHERIE, naamloze vennootschap Stuivenbergstraat 116-137, 8700 Izegem (Belgien)COMPANY G.B. BOUCHERIE, naamloze vennootschap Stuivenbergstraat 116-137, 8700 Izegem (Belgium)

"Antriebsmechanismus für die Nockenwelle einer Bürstenfertigungsmaschine" "Drive mechanism for the camshaft of a brush manufacturing machine"

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Antriebsmechanismus für die Nockenwelle einer Bürstenfertigungsmaschine und insbesondere auf einen derartigen mit einer Schnecke und einem Schneckenrad für den schrittweisen Antrieb der betreffenden Nockenwelle versehenen Antriebsmechanismus.The present invention relates to a drive mechanism for the camshaft of a brush manufacturing machine and in particular for one with a worm and a worm wheel for the stepwise driving of the respective Camshaft provided drive mechanism.

Bekanntlich ist die eingangs genannte Nockenwelle einer Bürstenfertigungsmaschine meistens mit drei Nocken versehen,deren Form genau von der Stelle der Löcher bzw. Haar- oder Faserbündel im Bürstenkörper abhängig ist und deren Aufgabe es ist in jedem Augenblick die richtige Lage der Bürstenkörper unter dem Bohrbzw. Füllwerkzeug zu bestimmen.As is known, the aforementioned camshaft of a brush manufacturing machine is usually provided with three cams, whose Shape depends exactly on the location of the holes or hair or fiber bundles in the brush body and its task is in each one Moment the correct position of the brush body under the Bohrbzw. Determine the filling tool.

Bekanntlich ebenfalls war die vorgenannte Nockenwelle der früheren Bürstenfertigungsmaschinen mit einem Sperrad versehen, dessen Zähnezahl im allgemeinen der Löcherzahl der zu fertigenden Bürsten entsprach und dessen Drehung schrittweise statt fand zwecks der programmierten Winkelverstellung der auf der Nockenwelle befestigten Nocken, derart dass jeder Schritt einer bestimmten Bearbeitungsstelle auf dem Bürstenkörper entsprach.As is well known, the aforementioned camshaft of the earlier brush manufacturing machines was also provided with a ratchet wheel, whose number of teeth generally corresponded to the number of holes in the brushes to be manufactured and its rotation took place gradually found for the purpose of the programmed angular adjustment of the cams mounted on the camshaft, so that each step one corresponded to a specific processing point on the brush body.

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Der grosse Vorteil eines derartigen Antriebs war die sehr einfache Ausführung der Nocken, da nur der ab dem Mittelpunkt des Nockens bzw. der betreffenden Nockenwelle gemessene Abstand der auf der Nockenaussenseite liegenden, den Nockenstillständen unter dem zu steuernden Laufrädchen ο. dgl. entsprechenden Punkte ganz genau sein musste, während den Übergangsbereichen zwischen diesen Punkten keine besonderen Anforderungen gestellt waren. Überdies waren diese Nocken klein.The big advantage of such a drive was that it was very simple Execution of the cams, since only the distance measured from the center point of the cam or the relevant camshaft on the On the outside of the cam, the cam standstills under the running wheel to be controlled ο. Like. Corresponding points exactly had to be, while the transition areas between these points were not subject to any special requirements. Moreover were these cams small.

Der grosse Nachteil eines derartigen Antriebsmechanismus war aber die sehr beschränkte Geschwindigkeit der derart angetriebenen Bürstenfertigungsmaschinen. Dies beruht ja darauf, dass bekanntlich bei derartigen Antriebsmechanismen das Stoppen des Sperrades und somit der betreffenden Nockenwelle sich ab einer bestimmten Geschwindigkeit einer genauen Steuerung entzieht, demzufolge die Bearbeitung der Bürstenkörper nicht langer an der richtigen Stelle stattfindet.The major disadvantage of such a drive mechanism, however, was the very limited speed of the drive mechanism driven in this way Brush manufacturing machines. This is based on the fact that, as is known, the ratchet wheel stops in such drive mechanisms and thus the camshaft in question eludes precise control above a certain speed, consequently the processing of the brush body no longer takes place in the right place.

Zwecks behebung des vorgenannten Nachteiles, d.h. zwecks Ermöglichung einer bedeutenden Erhöhung der Geschwindigkeit der betreffenden Bürstenfertigungsmaschinen, wurde der vorgenannte mit Sperrklinke und Sperrad ausgestattete Antriebsmechanismus durch ein aus Schnecke und Schneckenrad bestehendes Getriebe, d.h. durch ein stufenlos wirkendes Getriebe, ersetzt. Dieses System bietet zwar den Vorteil einer grösseren Geschwindigkeit, aber zugleich den Nachteil, dass die Nocken nicht nur eine viel verwickeitere Form haben und also schwieriger herzustellen sind, sondern überdies bedeutend grosser und schwerer sind, demzufolge sie nicht nur sehr teuer sind, sondern der erforderliche Nockenwechsel für die Bearbeitung anderer Bürstenkörper wegen des grösseren GewichtesIn order to remedy the aforementioned disadvantage, i.e. to enable a significant increase in the speed of the Brush manufacturing machines concerned, the aforementioned drive mechanism equipped with a ratchet and ratchet wheel was implemented a gear consisting of worm and worm wheel, i.e. replaced by a continuously variable gear. This system offers the advantage of a greater speed, but at the same time the disadvantage that the cams are not only much more complicated Have shape and are therefore more difficult to manufacture, but are also significantly larger and heavier, so they are not only are very expensive, but the necessary cam change for machining other brush bodies because of the greater weight

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erhebliche Schwierigkeiten bereitet.causes considerable difficulties.

Bei derartigen Nocken ist ja darauf zu achten, dass die erforderliche Zeit für das Bohren eines Loches bzw. das Einpflanzen eines Faserbündels in ein Bürstenkörper durch einen kreisförmigen Bereich des Nockens bestimmt wird, während die Übergänge
zwischen derartigen kreisförmigen Bereichen zwecks Erreichung
grösserer Geschwindigkeiten jedenfalls ganz genau gemäss einem
zweckmässigen Bewegungsgesetz, beispielsweise gemäss einem Sinusgesetz, stattfinden müssen, mit anderen Worten derart, dass sich
eine gleichmässig beschleunigte Bewegung bis zur Mitte des Übergangbereiches bzw. eine gleichmässig verzögerte Bewegung bis zum
nächsten kreisförmigen Bereich ergibt.With cams of this type, care must be taken that the time required for drilling a hole or for planting a bundle of fibers in a brush body is determined by a circular area of the cam during the transitions
between such circular areas in order to achieve
higher speeds, in any case, exactly according to one
expedient law of motion, for example according to a sine law, must take place, in other words in such a way that
an evenly accelerated movement up to the middle of the transition area or an evenly decelerated movement up to
results in the next circular area.

Der vorgenannte schrittweise stattfindende Antrieb gemäss dem erfindungsgemässen System bezieht sich auf eine Spezialdurchführungsweise des mit Schnecke und Schneckenrad stattfindenden Antriebs, mit den Vorteilen einerseits des mit Sperrklinke und Sperrad ausgestatteten Sperrgetriebes und anderseits des stufenlosen Antriebs mit Schnecke und Schneckenrad, während sämtliche Nachteile der beiden vorgenannten Antriebssysteme systematisch ausgeschlossen sind.The aforementioned step-by-step drive according to the system according to the invention relates to a special implementation of the drive taking place with worm and worm wheel, with the advantages on the one hand of the with pawl and Ratchet equipped locking gear and on the other hand the stepless drive with worm and worm wheel, while all the disadvantages of the two aforementioned drive systems are systematically excluded.

Der vorgenannte erfindungsgemässe Antrieb bietet also
die folgenden Vorteile :The aforementioned drive according to the invention therefore offers
the following advantages:

- die Möglichkeit Bürstenfertigungsmaschinen mit sehr
grossen Geschwindigkeit anzutreiben;- the possibility of brush manufacturing machines with a lot
to drive high speed;

- eine ununterbrochenen Verbindung zwischen dem antreibenden Teil und dem angetriebenen Teil zwecks Sicherung der richtigen Positionierung zu ermöglichen;- an uninterrupted connection between the driving part and the driven part to ensure the correct one Enable positioning;

- kleine Nocken;- small cams;

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- einfache Nocken, wovon nur die unter dem anzutreibenden Maschinenteil zum Stillstand zu bringenden Punkte genau bestimmt sein müssen, die Übergänge zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stillständen aber ziemlich bedeutungslos sind.- simple cams, of which only the points to be brought to a standstill under the machine part to be driven are precisely determined must be, but the transitions between two successive stoppages are pretty meaningless.

Das die vorgenannten, sowie weitere Vorteile bietende Antriebssystem für die Nockenwelle einer Bürstenfertigungsmaschine besteht zwecks Erhaltung der vorgenannten Vorteile aus einem Antriebsmechanismus der mit einer Schnecke und einem Schneckenrad ausgestatteten Art, dadurch gekennzeichnet, das eine an und für sich bekannte Schnecke angewendet wird, wovon jede Schraubenwindung einen rein radial verlaufenden Teil aufweist.The drive system for the camshaft of a brush manufacturing machine, which offers the aforementioned and other advantages consists of a drive mechanism in order to obtain the aforementioned advantages of the type equipped with a worm and a worm wheel, characterized in that the one on and for known screw is used, each of which is a screw turn has a purely radial part.

Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsweise dient zur näheren Erläuterung der Kennzeichen des erfindungsgemässen Systems. Diese ohne irgendeine einschränkende Absicht gegebene Beschreibung findet an Hand der beiliegenden Zeichnung statt, woThe following description of a preferred embodiment serves for a more detailed explanation of the characteristics of the inventive Systems. This description, given without any restrictive intention, takes place with reference to the accompanying drawings instead of where

die Abbildung 1 eine Stirnansicht eines herkömmlichen Nockenantriebsmechanismus für Bürstenfertigungsmaschinen schematischerweise wiedergibt;Figure 1 is an end view of a conventional one Cam drive mechanism for brush manufacturing machines schematically reproduces;

die Abbildung 2 eine der Abbildung 1 ähnliche Ansicht eines erfindungsgemässen Antriebsmechanismus wiedergibt; und die Abbildung 3 eine Stirnansicht der erfindungsgemässen Schnecke in vergrössertem Massstab wiedergibt.Figure 2 shows a view similar to Figure 1 of a drive mechanism according to the invention; and the Figure 3 shows an end view of the screw according to the invention on an enlarged scale.

Die Abbildung 1 bezieht sich auf exnen herkömmichen Antriebsmechanismus für eine Nockenwelle 1, der im wesentlichen aus einem schubfrei durch eine Schnecke 3 angetriebenen, auf dieser Welle 1 montierten Schneckenrad 2 besteht. Dadurch wird jedem auf dieser Nockenwelle 1 befestigten Nocken 4 eine ununterbrochene Ro-Figure 1 refers to the conventional drive mechanism for a camshaft 1, which essentially consists of a non-thrust driven by a worm 3, on this Shaft 1 mounted worm wheel 2 consists. As a result, each cam 4 fastened on this camshaft 1 has an uninterrupted rotor

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tationsbewegung erteilt mit dem Zweck einer Laufrolle 5 und insbesondere einem Hebel 6 eine derartige Bewegung zu erteilen, dass mittels eines geeigneten Übertragungsmechanismus auf den zu bearbeitenden Bürstenkörper eine Längs-,Quer- oder Tiefenbewegung oder eine zusammengesetzte Bewegung übertragen wird, wobei für jede dieser Bewegungen ein anderer Nocken 4 und eine andere Übertragung 5, 6 vorzusehen ist.movement movement granted with the purpose of a roller 5 and in particular to give a lever 6 such a movement that by means of a suitable transmission mechanism on the to be processed Brush body a longitudinal, transverse or depth movement or a composite movement is transmitted, for each of these Movements another cam 4 and another transmission 5, 6 is to be provided.

Wie aus der Abbildung 1 ersichtlich ist, ist der Nocken 4 verhältnismässig gross in bezug auf ein bestimmtes Schnecken-Schneckenradübertragungsverhältnis. Der Nockenumfang ist in kürzere Teile 7 und längere Teile 8 geteilt, wobei die kürzeren Teile mit der Achse der Welle 1 konzentrische kreisförmige Bereiche sind, deren Aufgabe es ist den Hebel 6 und das mit ihm verbundene Werkstück während einer bestimmten Zeit in Ruhe zu halten, und die längere Teile 8 Ubergangsbereiche und zwar Verbindungsbereiche zwischen den aufeinanderfolgenden kürzeren Teilen sind und dienen für die Verstellung des Bürstenkörpers im Hinblick auf das Bohren eines folgenden Loches bzw. das Einpflanzen eines weiteren Faserbündels. As can be seen from Figure 1, the cam 4 is relatively large with respect to a certain worm-worm gear transmission ratio. The cam circumference is divided into shorter parts 7 and longer parts 8, the shorter parts are circular areas concentric with the axis of the shaft 1, the function of which is the lever 6 and the workpiece connected to it to keep at rest for a certain time, and the longer parts 8 transition areas, namely connecting areas between the successive shorter parts are and are used to adjust the brush body with a view to drilling a following hole or the planting of another bundle of fibers.

Die Abbildung 2 zeigt im gleichen Massstab eine der Abbildung 1 ähnliche Ansicht eines erfindungsgemässen Antriebsmechanismus. Auch hier findet der Antrieb der Nockenwelle 1 mittels eines durch eine Schnecke 3 angetriebenen Schneckenrads 2 zwecks Steuerung der Nocken 4 statt, welche im vorliegenden Fall ausschliesslich aus die Punkte 9 miteinander verbindenden Übergangsbereichen 8 besteht, wobei diese Punkte 9 die Stillstände unter dem vorgenannten Laufrad 5, d.h. die Bohr- bzw. Füllstufen bestimmen.FIG. 2 shows, on the same scale, a view similar to FIG. 1 of a drive mechanism according to the invention. Here, too, the camshaft 1 is driven by means of a worm wheel 2 driven by a worm 3 for the purpose Control of the cams 4 takes place, which in the present case consists exclusively of the transition areas connecting the points 9 to one another 8 exists, whereby these points 9 determine the stoppages under the aforementioned impeller 5, i.e. the drilling or filling stages.

Die Übergangsbereiche 8 des herkömmlichen Antriebsmecha-The transition areas 8 of the conventional drive mechanism

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nismus gemäss der Abbildung 1 sind notwendigerweise Kurven gemäss einem geeigeneten Bewegungsgesetz, beispielsweise gemäss einer gleichmässig beschleunigten Bewegung ab dem Punkt 10 bis zur Mitte des Übergangsbereiches 8 und einer gleichmässig verzögerten Bewegung bis zum Punkt 11, d.h. bis zum Ende des Ubergangsbereiches 8, während die Übergangsbereiche 8 der erfindungsgemässen Ausführungsweise gemäss der Abbildung 2 nahezu bedeutungslos sind, da hier die richtige Wirkung der Maschine ausschliesslich durch die Punkte 9 bestimmt wird.nism according to Figure 1 are necessarily curves according to a suitable law of motion, for example according to a uniformly accelerated motion from point 10 to the middle of the transition area 8 and an evenly decelerated movement up to point 11, i.e. up to the end of the transition area 8, while the transition areas 8 of the embodiment according to the invention according to Figure 2 are almost meaningless, since the correct operation of the machine is exclusively due to the Point 9 is determined.

Um die Nocken 4 möglichst klein und einfach im Vergleich zu den grossen und schwierig herzustellenden Nocken des herkömmlichen Übertragungsmechanismus gemäss der Abbildung 1 zu halten, wurde eine üblicher Antriebsmechanismus mit Schnecke und Schneckenrad gewählt, mit dem grossen Unterschied aber in bezug auf die bekannten Maschinen, dass jede Schraubenwindung der Schnecke 3 einen senkrecht zur Schneckenachse stehenden Teil 12 aufweist, dessen Länge a grosser ist als die Breite des Schneckenrads 2 und derart gewählt ist in bezug auf die erforderliche Zeit für den betreffenden Bohrbzw. Füllvorgang, dass diese den Stillstand des Hebels 6 und der mit ihm verbundenen Teile bestimmende Länge der erforderlichen Zeit für die Drehung um den Winkel /3 in der Ausführungsweise gemäss der Abbildung 1 entspricht. Während dieser Zeit ruht das Schneckenrad,so dass der Nocken 9 im in diesem Augenblick unter dem Laufrädchen 5 befindlichen Punkt 9 ebenfalls ruht.In order to make the cams 4 as small and simple as possible in comparison to the large and difficult-to-manufacture cams of the conventional one To keep the transmission mechanism as shown in Figure 1, a common drive mechanism with worm and worm wheel was used chosen, but with the big difference with respect to the known machines that each screw turn of the screw 3 is perpendicular to the worm axis standing part 12, the length a of which is greater than the width of the worm wheel 2 and selected in such a way is in relation to the time required for the drilling or Filling process that this stops the lever 6 and the parts connected to it determining the length of the time required for the rotation by the angle / 3 in the embodiment according to corresponds to Figure 1. During this time, the worm wheel rests, so that the cam 9 is under at this moment the wheel 5 located point 9 is also at rest.

Der Schraubenteil einer jeden Windung der Schnecke 3 entspricht dem Winkel oL , d.h. mit anderen Worten der erforderlichen Zeit für das Drehen des Nockens zwecks Verstellung des zu bearbeitenden Bürstenkörpers von der einen zur anderen Bearbeitungsstelle.The screw part of each turn of the worm 3 corresponds to the angle oL, that is to say, in other words, the time required to rotate the cam for the purpose of adjusting the brush body to be processed from one processing point to the other.

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Beispielsweise haben die Ubergangsbereiche zwischen den geradlinigen Teilen 12 der Windungen der Schnecke 3, sowie der Schraubenteil der Schneckenwindungen die Form einer Sinuskurve, so dass die Bewegung gleichmässig verzögert wird wenn die geradlinigen Teile 12 der Schnecke im Begriff stehen mit dem Schneckenrad 2 in Berührung zu kommen, und das Schneckenrad 2 gleichmässig beschleunigt wird wenn diese geradlinigen Teile 12 der Schnecke im Begriff stehen sich vom Schneckenrad zu lösen.For example, the transition areas between the straight ones Parts 12 of the turns of the screw 3, as well as the screw part of the screw turns have the shape of a sine curve, so that the Movement is evenly delayed when the straight parts 12 of the worm are about to be in contact with the worm wheel 2 to come, and the worm wheel 2 is accelerated evenly when these rectilinear parts 12 of the worm are about to to detach from the worm wheel.

Es ist ohne weiters deutlich, dass sich auf diese Weise ein besonders einfacher und zweckmässiger Antriebsmechanismus ergibt, der die Anwendung kleiner, einfacher und billiger Nocken ermöglicht, welche sich ohne Schwierigkeiten im Hinblick auf die Bearbeitung anderer Bürstenkörper auswechseln lassen und überdies die Wirkung der Maschine mit sehr hohen Geschwindigkeiten ermöglichen.It is readily apparent that this is how a particularly simple and practical drive mechanism results, which allows the use of smaller, simpler and cheaper cams, which can be easily machined have other brush bodies exchanged and, moreover, enable the machine to operate at very high speeds.

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Claims

B 3 - 109

G.B. Boucherie, η.ν.

PATENT CLAIMS.

IJ drive mechanism for the camshaft of a brush manufacturing machine of the type provided with a transmission mechanism with worm and worm wheel for the drive concerned, characterized in that the worm (3) of this transmission mechanism is a worm of a known type, each of which is a purely radial turn directed part (12).

2.- Drive mechanism according to claim 1, characterized characterized in that the length of the aforesaid radial part (12) of each screw turn is greater than the width of the relevant one Worm wheel (2).

3.- Drive mechanism according to claim 1 or 2, characterized in that the transition area between the aforementioned Radial part (12) and the helical part of each turn has the shape of a sine curve.

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ORIGINAL INSPECTED